第二章节硅料
下面是小编为大家整理的第二章节硅料,供大家参考。
第二章节硅料 1 基本介绍 硅料也叫多晶硅。
它与硅表面上没有很大的差别， 但是它们实质上还是有差别的， 差别就在于硅元素的含量问题， 很简单的， 一个硅元素的含量是 98%-99.99%， 另外一个硅元素的含量是 99.9999%。
至于物理上的一些数据， 列如颜色是灰色、 原子序列号是 14、 地壳中的含量 27.6%仅此于氧、 熔点是 1420 摄氏度、 沸点是 2335 摄氏度、 结构是正四面体， 这都是一样的。
下面有两副图片， 他们分别是硅和硅料
硅
硅料 2 硅料的生产 改良西门子法就是目前较多企业使用的方法， 改良西门子法的原理是在 1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅， 生成多晶硅沉积在硅芯上， 其生长周期就是 88-92小时左右拉。
改良西门子法， 改良西门子工艺是在传统西门子工艺的基础上， 同时具备节能、 降耗、回收利用生产过程中伴随产生的大量 H2、 HCI、 SiCI4 等副产物以及大量副产热能的配套工艺， 这里关于副产物我想说一下， 生产一吨多晶硅那么副产物就会有 10 吨， 1:10 这是保守的数字， 副产物的关注度由此而得高。
目前世界上绝大部分厂家均采用改良西门子法生产多晶硅， 没有办法相对而言， 它还是比较成熟的工艺， 其实还有硅烷法、 硫化床法等等
西门子改良法生产工艺如下：
这种方法的优点是节能降耗显著、 成本低、 质量好、采用综合利用技术， 对环境不产生污染， 具有明显的竞争优势。
改良西门子工艺法生产多晶硅所用设备主要有：
氯化氢合成炉， 三氯氢硅沸腾床加压合成炉， 三氯氢硅水解凝胶处理系统， 三氯氢硅粗馏、 精馏塔提纯系统， 硅芯炉， 节电还原炉， 磷检炉， 硅棒切断机， 腐蚀、 清洗、 干燥、 包装系统装置， 还原尾气干法回收装置； 其他包括分析、 检测仪器， 控制仪表， 热能转换站， 压缩空气站， 循环水站， 变配电站， 净化厂房等。
（1）
石 英 砂 在 电 弧 炉 中 冶 炼 提 纯 到 98% 并 生 成 工 业 硅 ，SiO2+C→Si+CO2↑
（2）
为了 满足高纯度的需要， 必须进一步提纯。
把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中， 生成拟溶解的三氯氢硅(SiHCl3)。
其化学反应Si+HCl→SiHCl3+H2↑
反应温度为 300 度， 该反应是放热的。
同时形成气态混合物(Н2,НСl,SiНСl3,SiCl4,Si)。
（3）
第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯， 需要分解:过滤硅粉， 冷凝SiНС13,SiC14， 而 气 态 Н2,НС1 返回 到 反 应中 或 排 放到 大 气 中 。
然 后 分 解 冷凝物SiНСl3,SiCl4， 净化三氯氢硅（多级精馏）。
（4）
净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺， 以高纯的 SiHCl3 在 H2 气氛中还原沉积而
其 化 学 反 应
生成多晶硅。
其化学反应 SiHCl3+H2→Si+HCl。
多晶硅的反应容器为密封的，用电加热硅池硅棒（直径 5-10 毫米， 长度 1.5-2 米， 数量 80 根）， 在 1050-1100 度在棒上生长多晶硅， 直径可达到 150-200 毫米。
这样大约三分之一的三氯氢硅发生反应， 并生成多晶硅。
剩余部分同 Н2,НСl,SiНС13,SiCl4 从反应容器中分离。
这些混合物进行低温分离， 或再利用， 或返回到整个反应中。
气态混合物的分离是复杂的、 耗能量大的， 从某种程度上决定了多晶硅的成本和该工艺的竞争力。
在西门子改良法生产工艺中， 一些关键技术我国还没有掌握， 在提炼过程中 70%以上的多晶硅都通过氯气排放了， 不仅提炼成本高， 而且环境污染非常严重。
改良西门子法相对于传统西门子法的优点主要在于：
1）
节能：
由于改良西门子法采用多对棒、 大直径还原炉， 可有效降低还原炉消耗的电能；
2）
降低物耗：
改良西门子法对还原尾气进行了有效的回收。
所谓还原尾气：
是指从还原炉中排放出来的， 经反应后的混合气体。
改良西门子法将尾气中的各种组分全部进行回收利用， 这样就可以大大低降低原料的消耗。
3）
减少污染：
由于改良西门子法是一个闭路循环系统， 多晶硅生产中的各种物
料得到充分的利用， 排出的废料极少， 相对传统西门子法而言， 污染得到了
控制， 保护了环境。
3 关于产品及检验
U 多晶硅棒， 其直径在110-130mm， 生产人员会去敲断的， 一炉的硅棒就有4吨多， 检验分等级啊， 好的就用来拉单晶， 不怎么好的就用来铸锭。
以下就是 U 型硅棒的图片
它的高有2.6米。
这些硅棒都是要被敲碎的， 然后就成了 所谓的硅料拉。
多晶还原炉的种类很多拉， 比如， 4、 9、 12、 18、 24、 30、 48对硅棒系列。
关于其检验的标准， 具体的我是不知道拉， 大概有以下几点吧！
外观了 电阻率了 杂质了 氧浓度 碳浓度 4产品价格及投资
现在的多晶硅价格最高也就是28美元一公斤了， 最低的时候有23美元一公斤了。
记得在过去， 金融危机来临之前， 多晶硅的价格达到500美元一公斤了。
现在是2012年4月21号了。
像人们所说的， 暴利的时代已经过去了拉。
说到底光伏产业发展靠的就是 人才 规模 没有恰到好处的人才企业难以解决研发缺口问题， 没有完整的产业链就难以控制产品的价格等等。
说起投资， 这笔钱是巨大的， 当然这是毫无疑问的。
年产3000吨的多晶硅公司投资了30亿元 年产5000吨的多晶硅公司投资了50亿元 其中里面的一炉就够我们奋斗一辈子了。
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